第一部分 题型11　物质结构与性质（含解析）2024高考化学二轮复习

题型11　物质结构与性质
1．“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是( )
A．在水中的溶解度：戊醇＜乙醇
B．熔点：MgO＜CaO
C．硬度：金刚石＜碳化硅＜硅
D．第一电离能：Cl＜P＜S
2．(2023·天津河西一模)下列元素及相关物质的性质比较中，正确的是( )
A．酸性：H3PO4>H2SiO3
B．熔点：红磷>单晶硅
C．第一电离能：S>P
D．基态Mn2＋的价电子轨道表示式：
3．(2022·辽宁卷)下列符号表征或说法正确的是( )
A．H2S电离：H2S??2H＋＋S2－
B．Na位于元素周期表p区
C．CO空间结构：平面三角形
D．KOH电子式：
4．在CoOx/MnO2催化下，醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是( )
A．熔点：Ⅰ>Ⅱ
B．键角：H2O>NH3
C．Ⅰ和Ⅱ分子中σ键数目相同
D．Ⅱ含有的元素中N的电负性最大
5．下列有关SO2、SO3、SO、SO的说法正确的是( )
A．第一电离能：I1(S)>I1(O)
B．SO2的空间结构为直线形
C．SO与SO3中的键角相等
D．SO中心原子采取sp3杂化
6．(2023·北京朝阳高三期末质量检测)NaCl的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．NaCl属于离子晶体
B．每个晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
C．每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和6个紧邻的Na＋
D．Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点
7．硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是( )
A．单质硅和金刚石中的键能：Si—SiB．CH4和SiH4中C、Si化合价均为－4价
C．SiO2中Si原子的杂化方式为sp
D．碳化硅硬度很大，属于分子晶体
8．(2023·北京丰台一模)硒(34Se)在医药、催化、材料等领域有广泛应用，乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构如图所示。关于硒及其化合物，下列说法不正确的是( )
A．Se元素在周期表中位于p区
B．乙烷硒啉分子中，C原子的杂化类型有sp2、sp3
C．乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子
D．键角大小：气态SeO39．(2023·江苏南通模拟)下列说法正确的是( )
A．CO(NH2)2的晶体类型为离子晶体
B．氨气的沸点高于甲烷
C．NH3中的键角大于NH中的键角
D．HCO中C的杂化方式是sp3杂化
10．下列有关周期表中ⅥA族元素及其化合物的说法正确的是( )
A．H2S、SO2都是由极性键构成的极性分子
B．SO3与SO中的O—S—O夹角都是120°
C．硒原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p4
D．ⅥA族元素氢化物的沸点从上到下依次增大
11．(2023·江苏苏州高三联考)氮是生命的基础，氮及其化合物在生产、生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。下列有关NO、NO、NH3、NH的说法正确的是( )
A．NH3的键角大于NH的键角
B．NH3可用作配体是因为N原子存在空轨道
C．NH3的沸点高于PH3，是因为NH3和水分子间可形成氢键
D．NO和NH的空间结构模型相同，NO和NH3的空间结构模型相同
12．(2023·江苏无锡高三联考)NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染，下列说法正确的是( )
A．Fe2＋提供孤电子对用于形成配位键
B．该配合物中阴离子的空间结构为三角锥形
C．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
13．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是( )
A．Ni的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．1 mol [Ni(NH3)6]2＋中σ键的物质的量为18 mol
C．[Ni(NH3)6]2＋中H—N—H的键角大于NH3中的键角
D．第ⅤA族元素单质的晶体类型相同
14．(2023·辽宁大连质检)硼砂阴离子[B4O5(OH)4]2－的球棍模型如图所示，下列说法正确的是( )
A．B原子的杂化方式均为sp2
B．该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键
C．硼砂阴离子呈链状结构，则阴离子间以氢键结合
D．1、3原子之间的化学键为配位键
15．下列说法错误的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键强弱有关
B．三硫化磷(P4S3)分子结构如图：，1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键
C．丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2
D．CO的结构可以表示为，所以CO分子中有一个π键是配位键
16．(2023·湖北武汉模拟)C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：C2O3＋H2O===HOOCCOOH。下列说法正确的是( )
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．晶体熔点：草酸＞冰＞三氧化二碳＞干冰
D．CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同
17．(2023·广东佛山高三模拟)钙是构成人体骨骼和牙齿的主要元素之一，下列说法不正确的是( )
A．工业上通过电解法制备Ca
B．CaCO3可用于海水提镁，其阴离子的空间结构为平面三角形
C．钙钛矿晶体中钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子个数为8
D．钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数比为3∶1∶1
题型11　物质结构与性质
1．“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是( A )
A．在水中的溶解度：戊醇＜乙醇
B．熔点：MgO＜CaO
C．硬度：金刚石＜碳化硅＜硅
D．第一电离能：Cl＜P＜S
解析　戊醇的烃基比乙醇的大，烃基是憎水基，所以戊醇溶解度比乙醇的小，故A正确；MgO和CaO都是离子晶体，都含有O2－，由于Ca2＋的半径大于Mg2＋，所以CaO的晶格能小于MgO的晶格能，则熔点：MgO>CaO，故B错误；三者都为共价晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小，原子半径：Si>C，即硬度大小顺序是金刚石>碳化硅>硅，故C错误；同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，第一电离能：Cl>P>S，故D错误。
2．(2023·天津河西一模)下列元素及相关物质的性质比较中，正确的是( A )
A．酸性：H3PO4>H2SiO3
B．熔点：红磷>单晶硅
C．第一电离能：S>P
D．基态Mn2＋的价电子轨道表示式：
解析　元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P＞Si，所以酸性：H3PO4>H2SiO3，故A正确；晶体硅为共价晶体，红磷为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体的，熔点：红磷＜单晶硅，故B错误；同周期元素随核电荷数的增大，第一电离能呈增大趋势，但是P的最外层电子排布式为3s23p3，p能级的电子为半满状态，较稳定，第一电离能：S＜P，故C错误；Mn2＋的价电子排布式为3d5，其价电子轨道表示式为 ，故D错误。
3．(2022·辽宁卷)下列符号表征或说法正确的是( C )
A．H2S电离：H2S??2H＋＋S2－
B．Na位于元素周期表p区
C．CO空间结构：平面三角形
D．KOH电子式：
解析　H2S是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为H2S??H＋＋HS－，A错误；基态Na原子的价电子排布式是3s1，最后一个电子填充在s能级，位于元素周期表s区，B错误；CO中心碳原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，故其空间结构为平面三角形，C正确；KOH是离子化合物，电子式为，D错误。
4．在CoOx/MnO2催化下，醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是( A )
A．熔点：Ⅰ>Ⅱ
B．键角：H2O>NH3
C．Ⅰ和Ⅱ分子中σ键数目相同
D．Ⅱ含有的元素中N的电负性最大
解析　物质Ⅰ中含有羟基，分子之间含有氢键，熔点较高，A正确；H2O分子中有2对孤电子对，NH3只有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：H2O5．下列有关SO2、SO3、SO、SO的说法正确的是( D )
A．第一电离能：I1(S)>I1(O)
B．SO2的空间结构为直线形
C．SO与SO3中的键角相等
D．SO中心原子采取sp3杂化
解析　同一主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，第一电离能：I1(S)6．(2023·北京朝阳高三期末质量检测)NaCl的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( C )
A．NaCl属于离子晶体
B．每个晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
C．每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和6个紧邻的Na＋
D．Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有较高的熔点
解析　每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和12个紧邻的Na＋，C错误。
7．硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是( A )
A．单质硅和金刚石中的键能：Si—SiB．CH4和SiH4中C、Si化合价均为－4价
C．SiO2中Si原子的杂化方式为sp
D．碳化硅硬度很大，属于分子晶体
解析　原子半径：Si＞C，键长：Si—Si＞C—C，则键能：Si—Si＜C—C，故A正确；H的电负性大于Si，SiH4中Si的化合价为＋4价，故B错误；SiO2中Si的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，故C错误；碳化硅的硬度很大，属于共价晶体，故D错误。
8．(2023·北京丰台一模)硒(34Se)在医药、催化、材料等领域有广泛应用，乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构如图所示。关于硒及其化合物，下列说法不正确的是( D )
A．Se元素在周期表中位于p区
B．乙烷硒啉分子中，C原子的杂化类型有sp2、sp3
C．乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子
D．键角大小：气态SeO3解析　Se元素在周期表的位置是第四周期ⅥA族，价层电子排布式为4s24p4，位于p区，A正确；乙烷硒啉分子中，苯环上的C原子为sp2杂化，中“”处的C原子为sp3杂化，B正确；乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子，如，C正确；SeO3中硒原子的价层电子对数为3，孤电子对数为 0，分子的空间结构为平面三角形，键角为 120°，SeO中硒原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，键角小于120°，键角大小：气态SeO3>SeO，D错误。
9．(2023·江苏南通模拟)下列说法正确的是( B )
A．CO(NH2)2的晶体类型为离子晶体
B．氨气的沸点高于甲烷
C．NH3中的键角大于NH中的键角
D．HCO中C的杂化方式是sp3杂化
解析　CO(NH2)2由分子构成，属于分子晶体，故A错误；氨气分子间存在氢键，而甲烷分子间不存在氢键，因此氨气的沸点高于甲烷，故B正确；NH3、NH的中心原子N原子均采用sp3杂化，氨气分子中氮原子上有一对孤电子对，铵根离子中氮原子上没有孤电子对，孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，因此键角：NH>NH3，故C错误；HCO中C原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，故D错误。
10．下列有关周期表中ⅥA族元素及其化合物的说法正确的是( A )
A．H2S、SO2都是由极性键构成的极性分子
B．SO3与SO中的O—S—O夹角都是120°
C．硒原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p4
D．ⅥA族元素氢化物的沸点从上到下依次增大
解析　由价层电子对互斥模型可知，硫化氢、二氧化硫的空间结构都是结构不对称的V形，两者都是由极性键构成的极性分子，故A正确；由价层电子对互斥模型可知，三氧化硫的空间结构是平面三角形，亚硫酸根离子的空间结构是三角锥形，则亚硫酸根离子中O—S—O夹角不是120°，故B错误；硒元素的原子序数为34，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，故C错误；ⅥA族元素氢化物中，水分子间能形成分子间氢键，分子间作用力大，所以水的沸点高于H2S，故D错误。
11．(2023·江苏苏州高三联考)氮是生命的基础，氮及其化合物在生产、生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。下列有关NO、NO、NH3、NH的说法正确的是( A )
A．NH3的键角大于NH的键角
B．NH3可用作配体是因为N原子存在空轨道
C．NH3的沸点高于PH3，是因为NH3和水分子间可形成氢键
D．NO和NH的空间结构模型相同，NO和NH3的空间结构模型相同
解析　NH3的孤电子对数为×(5－3×1)＝1，NH的孤电子对数为×(5＋1－2×1)＝2，孤电子对数越多，键角越小，NH3的键角大于NH的键角，故A正确。NH3可用作配体是因为N原子存在孤电子对，故B错误。NH3分子之间存在氢键，NH3的沸点高于PH3，故C错误。NO的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×2)＝3，为V形结构，NH的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×1)＝4，为V形结构，NO和NH的空间结构模型相同；NO的价层电子对数为3＋×(5＋1－3×2)＝3，为平面三角形结构，NH3为三角锥形结构，NO和NH3的空间结构模型不相同，故D错误。
12．(2023·江苏无锡高三联考)NO能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染，下列说法正确的是( C )
A．Fe2＋提供孤电子对用于形成配位键
B．该配合物中阴离子的空间结构为三角锥形
C．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
解析　配合物中亚铁离子提供空轨道用于形成配位键，故A错误；配合物的阴离子为硫酸根离子，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0，则离子的空间结构为正四面体形，故B错误；配离子中亚铁离子为中心离子，一氧化氮、水分子为配体，配位数为6，故C正确；配合物中含有的氢元素位于元素周期表的s区，故D错误。
13．NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是( C )
A．Ni的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．1 mol [Ni(NH3)6]2＋中σ键的物质的量为18 mol
C．[Ni(NH3)6]2＋中H—N—H的键角大于NH3中的键角
D．第ⅤA族元素单质的晶体类型相同
解析　Ni是28号元素，根据构造原理可知，其核外电子排布式为[Ar]3d84s2，A错误；1个[Ni(NH3)6]2＋中 含有6个N→Ni配位键，配位键属于σ 键，1个配位体NH3中含有3个N—H共价键，共价键属于σ 键，则1个[Ni(NH3)6]2＋中含有σ 键3×6＋6＝24个，所以1 mol [Ni(NH3)6]2＋中 σ 键的物质的量为24 mol，B错误；NH3中N原子上含有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，而[Ni(NH3)6]2＋中N原子与Ni2＋形成了配位键，所以[Ni(NH3)6]2＋中H—N—H的键角大于NH3中的键角，C正确；第ⅤA族元素单质的晶体类型不一定相同，如N2是分子晶体，而Sb是金属晶体，D错误。
14．(2023·辽宁大连质检)硼砂阴离子[B4O5(OH)4]2－的球棍模型如图所示，下列说法正确的是( C )
A．B原子的杂化方式均为sp2
B．该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键
C．硼砂阴离子呈链状结构，则阴离子间以氢键结合
D．1、3原子之间的化学键为配位键
解析　形成4个B—O键的B原子杂化方式均为sp3，形成3个B—O键的B原子杂化方式均为sp2，故A错误；氢键不是化学键，故B错误；硼砂阴离子中含有O—H键，可以形成氢键，硼砂阴离子呈链状结构，阴离子间以氢键结合，故C正确；B原子一般形成3个共价键，1号B原子形成4个共价键，1、2原子之间的化学键为配位键，故D错误。
15．下列说法错误的是( C )
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键强弱有关
B．三硫化磷(P4S3)分子结构如图：，1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键
C．丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2
D．CO的结构可以表示为，所以CO分子中有一个π键是配位键
解析　键能：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，其热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，A项正确；由题图可知，1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键，则1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键，B项正确；由丙烯腈的结构可知，碳原子的杂化方式有sp、sp2，C项错误。
16．(2023·湖北武汉模拟)C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：C2O3＋H2O===HOOCCOOH。下列说法正确的是( C )
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．晶体熔点：草酸＞冰＞三氧化二碳＞干冰
D．CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同
解析　同系物是结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，甲酸(HCOOH)与草酸(HOOCCOOH)不符合要求，不互为同系物，A错误；由题图可知，C2O3正、负电中心不重合，是极性分子，B错误；草酸、冰、三氧化二碳、干冰均是分子晶体，草酸分子间和H2O分子间均能形成氢键，熔点会更高，草酸形成的氢键数目更多，熔点在四者中最大，CO2相对分子质量比C2O3小，熔点也低于C2O3，所以四者熔点大小为草酸＞冰＞三氧化二碳＞干冰，C正确；CO2中碳原子的杂化方式为sp杂化，C2O3中碳原子的杂化方式为sp2杂化，HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，杂化方式不完全相同，D错误。
17．(2023·广东佛山高三模拟)钙是构成人体骨骼和牙齿的主要元素之一，下列说法不正确的是( C )
A．工业上通过电解法制备Ca
B．CaCO3可用于海水提镁，其阴离子的空间结构为平面三角形
C．钙钛矿晶体中钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子个数为8
D．钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数比为3∶1∶1
解析　金属钙化学性质非常活泼，用电解熔融氯化钙的方法制备，A正确；CaCO3高温分解可得到氧化钙，CaO溶于水生成Ca(OH)2，Ca(OH)2可用于海水提镁，CO的空间结构是平面三角形，B正确；钙钛矿晶体中钛离子处于顶角位置，周围与它最近且距离相等的钛离子个数为6，C错误；晶胞中氧离子位于棱上，钙离子位于体心，钛离子位于顶角，根据“均摊法”可知，钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数分别为12×＝3、1、8×＝1，D正确。